作為水利工作的重要基礎，水文工作通過對流量、水位、降水、蒸發、泥沙、水質、地下水、水溫等水文要素的長期、連續觀測，收集系統、全面的水文資料，並通過水文情報預報、水資源分析計算和評價等工作，為流域綜合治理開發、防汛抗旱、工程建設、水資源開發和可持續利用和保護，提供基本信息和科學的決策依據。

　　傳統的流量測量方法，例如流速儀法、浮標法、人工船測、橋測、纜道測量和涉水測量等手段費工費時，效率低下，無法滿足信息化時代對流量測量的需求。

　　聲學多普勒流速剖面儀（簡稱︰ADCP）是一種融合水聲物理、水聲換能器設計、電子技術和信號處理等多學科而研制的測速聲納設備，利用聲波的散射和回波延時來確定流速和方向。

　　無人船搭載ADCP走航式測流，具有精度高、測驗時間短、分辨率高、資料完善、信息量大等特點，可滿足河寬較大、泥沙等多因素影響較大的水文測量需要。這種方式的應用對于水文現代化和信息化具有重大意義，也將成為水利系統現代化建設的發展趨勢。

合眾思壯UB115搭載ADCP系統組成

　　合眾思壯UB115無人船采用M體船型設計，船體小，重量輕，便于搬運攜帶。其任務載荷系統采用模塊化設計，核心部件及搭載設備可靈活更換，使其在野外復雜水域中具有極強的適應性。可搭載多款ADCP進行走航測量，並能夠外接羅經、北斗/GNSS和無線電台等多種設備，能直接測出斷面的流速剖面，不擾動流場，測驗歷時短，測速範圍大。ADCP分別記錄下底跟蹤速度和斷面水流速度信息，用測流軟件可以分析得到水流速度及流速在整個斷面的分布情況，進而計算出整個斷面的流量。

項目應用 Project Application

　　項目地點︰廣西壯族自治區某水文站
　　項目設備︰合眾思壯UB115無人船+ADCP
　　項目要求︰采集河道斷面流速流量數據，船速小于流速，速度均勻橫渡
　　項目成果︰規劃好作業航線後，利用UB115無人船自動巡航功能，來回往返2趟，共采集4組數據。采集數據後，對數據進行分析、剪切，實現單次數據圖。

　　與傳統纜測數據對比，無人船測量更加便捷高效，兩個測回即可滿足測量精度，測量人員只需在岸邊進行操作，以更少的時間精力輕松完成測量，降低了測量人員勞動強度。經過多次實測，無人船系統采集的測景數據準確、可靠，穩定性高，在保障更高效率作業的基礎上，減少人力物力的投入，運作成本更低，一舉兩得。

測驗數據

優勢總結 Summary of Advantages

　　從理論上講，無人船搭載ADCP流量測驗原理與傳統的人工船測、橋測、纜道測量和涉水測量的基本原理一樣，都是在測流斷面上布設多條測速垂線，在每條測速垂線處測量水深並測量多點的流速，經計算得到垂線平均流速。但與傳統測流方式相比，無人船搭載ADCP走航式測流，優勢顯著︰
　　1.傳統流速儀是靜態方法，流速儀固定于水中不同深度逐點施測。而無人船搭載ADCP測流方法是動態方法，其在隨測船移動過程中持續發射脈沖波進行測量。
　　2.傳統流速儀測量方法一個斷面只能布設若干個測點，且需要進行人工計算流量值，而無人船搭載ADCP走航式測流方法相當于在斷面上布設了密度更大的測點，采集率更高，獲得的流量數據自然精度更高。
　　3.傳統方式中，通常都是將測流斷面與河岸垂直。而采用無人船搭載ADCP進行測量時，其測量結果並未與船只至河流此岸到彼岸間航線存在聯系，無論是斜線或者是曲線的軌跡都可以，從而將測量工作進一步簡化。
　　4.傳統的斷面測量需要借助橋梁對固定斷面進行測量，或者以租用有人船的方式在河流斷面上測量。而運用全自動測量無人船搭載相應的ADCP，即可無須局限于固定位置，不用人工進行測量，借助全自動、高精度的導航系統，可實現比人工測量更筆直的斷面測線，確保每次測量都是同一個斷面測線，使數據準確性大大提高。
　　5.可根據無人船設置航線，按照既定航線進行數據采集，走航式ADCP測量船易于保養，且故障率低，可靠性好。

▲無人船走航測量示意圖